Folie żelowe – innowacyjne rozwiązanie dla suchych regionów?

W obliczu coraz szybciej rosnącego problemu niedoboru wody w wielu częściach świata, naukowcy stale poszukują innowacyjnych metod, które zapewniłyby wodny dostęp nawet w najbardziej suchych regionach. Tym razem z pomocą przychodzi zespół naukowców i inżynierów z University of Texas w Austin, któremu udało się opracować niedrogą perełkę. O czym mowa? O innowacyjnej folii żelowej, zdolnej pochłaniać wiele litrów wody każdego dnia, nawet z powietrza o niskiej wilgotności.

Czym są folie żelowe?

Folie żelowe, zwane również foliami hydrożelowymi lub foliami polimerowymi, to materiały stworzone z sieci polimerowej, w której woda jest silnie związana. Są one zdolne do absorbowania i zatrzymywania znacznej ilości wody w stosunku do swojej masy. Wraz z ich możliwościami, są one często wykorzystywane w różnych dziedzinach, od rolnictwa po medycynę.

W przypadku wynalazku z Uniwersytetu w Austin, naukowcy wykorzystali odnawialną celulozę oraz gumę konjac, wykorzystywaną m.in w przemyśle spożywczym. Jej struktura z otwartymi porami przyspiesza proces wchłaniania wilgoci. Innym składnikiem jest termoczuła celuloza, która po podgrzaniu pomaga natychmiast uwolnić zebraną wodę, dzięki czemu całkowity wkład energii do produkcji jest zminimalizowany.^[1]

Wynalazek został opracowany, bazując na wcześniejszych odkryciach zespołu, podczas tworzenia samonawadniającej się gleby. Już wtedy stworzono technologie zdolne do pozyskania wody z atmosfery, lecz zostały one zaprojektowane dla środowisk o stosunkowo wysokiej wilgotności.^[2]

Pozyskiwanie wody w suchych regionach

Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań folii żelowych jest możliwość pozyskiwania wody z atmosfery, nawet w najbardziej suchych regionach. Systemy oparte na foliach żelowych mogą być umieszczone na otwartej przestrzeni, zwykle tam, gdzie możliwa jest do pozyskania para z powietrza. Następnie woda ta jest absorbowana przez folię żelową i w niej zatrzymywana. To pozwala na gromadzenie wody, nawet na obszarach o bardzo niskiej wilgotności powietrza.

W przeprowadzonych testach folia żelowa przy wilgotności względnej wynoszącej 30% mogła wyprodukować 13 litrów wody dziennie z kilograma żelu (koszt jego wyprodukowania wynosi 2$). Co ciekawe, nawet po spadku wilgotności do 15% (to poziom niski nawet dla pustynnego powietrza) mogła wyprodukować ponad 6 litrów wody dziennie z kilograma. To jednak dopiero początek, bo zespół twierdzi, że wydajność nowej folii żelowej można jeszcze bardziej zwiększyć, tworząc kompleksowe systemy.^[3]

Folie żelowe obiecującym rozwiązaniem niedoboru wody?

Folie żelowe stanowią realne rozwiązanie problemu niedoboru wody w suchych regionach. Ich zdolność do pozyskiwania wody z atmosfery może przyczynić się do poprawy warunków życia w obszarach dotkniętych suszą i zmianami klimatycznymi. Ponadto dalsze badania i rozwój technologiczny mogą jeszcze bardziej zwiększyć skuteczność i wszechstronność materiałów, otwierając nowe możliwości dla zrównoważonego wykorzystania zasobów wodnych na całym świecie.

[1] https://nauka.poinformowani.pl/artykul/52388-tania-w-produkcji-folia-zelowa-moze-pozyskiwac-wode-pitna-z-pustynnego-powietrza

[2] Tamże.

[3] https://www.chip.pl/2022/05/folia-zelowa-absorbcja-wilgotnosci-woda

Odwiedź nas!